КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЩЕЛИ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ФОТОКАТАЛИЗАТОРАХ НА ОСНОВЕ ZNO И ТЮ2

Выполнены ab гш<го-расчеты электронной структуры двойных оксидов на основе ZnO и ТЮг с целью поиска оптимальных допантов для эффективного поглощения видимой части солнечного излучения. Для анионного замещения были выбраны легкие элементы В, С и N. Катионное замещение моделировалось Зй-элементами Cr, Mn, Fe, Со и тяжелыми металлами Sn, Sb, Pb, Bi. Расчеты электронной структуры проводились полно-потенциальным методом линеаризованных присоединенных плоских волн с использованием модифицированного обменно-корреляционного потенциала Беке-Джонса. Допирование моделировалось путем расчета сверхячеек Zni5DiOie, ZrueOuDi, Tii5Di032 и TigOisDi, где 1/16 атомов металла (Ti, Zn) или кислорода замещались атомами допанта. Обнаружено, что наиболее эффективными допантами для ZnO являются углерод и сурьма, дающие значения энергетической щели соответственно АЕ = 1.78 эВ и АЕ = 1.67 эВ, а для ТЮг - азот (АЕ = 1.76 эВ).